Способность управляемых реактивных двухполюсников играть роль активных элементов цепи (источников энергии) послужила основой для создания параметрических усилителей, используемых чаще всего в СВЧ-диапазоне как входные ступени высокочувствительных радиоприемных устройств. Основное достоинство параметрических усилителей – низкий уровень собственных шумов, что связано с отсутствием в них дробовых флуктуаций тока.
В простейшей схеме одноконтурного параметрического усилителя нагрузка включается параллельно нелинейной реактивной емкости, изменяющейся с частотой W = 2w при фазе
Схема включает проводимость источника сигнала Gi. Проводимость нагрузки Gн учитывает также проводимость индуктивности L.
Входной контур L, C0 настроен на частоту сигнала w = W/2.
При j = - p/2, Gэкв= -DCw/2. Средняя мощность, выделяемая в нагрузке при источнике сигнала в виде генератора тока с амплитудой :
.
Максимум мощности, выделяемой в проводимости нагрузки при отсутствии усиления (Gэкв = 0), достигается при GН = Gi. . При включении Gэкв и GH = Gi , . Отсюда коэффициент усиления мощности: .
Условие устойчивости параметрического усилителя (т. к. Gэкв < 0) будет . Отсюда критическое значение коэффициента параметрической модуляции:
.
Здесь Qэкв – добротность контура с учетом Gi и GH = Gi. При Gэкв= - GHусиление по мощности равно четырем. Недостатком одноконтурного усилителя является необходимость строгого слежения частоты W и фазы jгенератора накачки за частотой и фазой сигнала. Имеется более сложная схема двухконтурного параметрического усилителя, в которой этот недостаток устраняется.
Здесь резонансная частота первого контура равна частоте сигнала, а частота второго контура должна от нее отличаться . Частота накачки
Вспомогательный контур вместе с переменной емкостью дает эквивалентную проводимость, равную , не зависящую от сдвига фазы между накачкой и сигналом. Кроме того, при изменении частоты сигнала можно не изменять частоту накачки, если одновременно в другую сторону изменять частоту .Коэффициент усиления по мощности двухконтурного усилителя . Здесь- проводимость первого контура вместе с проводимостью источника сигнала, - проводимость второго контура вместе с проводимостью нагрузки.